4. 摩擦力优质课一等奖教案

第二章

力

四、摩擦力

教学目标

1、知道静摩擦力概念及产生的条件，会判断静摩擦力的方向，知道最大静降擦力的概念

2、知道滑动摩擦力概念及产生条件，知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比

3、了解滚动摩擦力和流体阻力

重点难点

重点：1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩=μFn解决具体问题

2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念

3、摩擦力的方向

难点：1、滑动摩擦力的相关因素

2、摩擦力的方向

设计思想 本节内容是在初中摩擦力知识的基础上的延伸和拓展，与弹力的地位等同。本节知识是本章的重点，也是本章的教学难点，应当引起足够的重视，要把它放在一个较高的教学层面上来对待。由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其是静摩擦力在许多情况下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者来说不易理解。本节的重点是通过实验认识摩擦力的规律，所以在设计教学过程时，充分运用书本上提供的实验，并以此为基础进行拓展，并适当调整知识呈现的次序，从静摩擦力入手，以降低学习难度，使教学效果达到最佳。

教学资源 弹簧秤、长方体木块、砝码、手巾、带滑轮长木板、带细线的砝码盘、小车、长

毛刷等、相关多媒体课件

教学设计

【课堂引入】

问题：据研究表明，地球自转周期每10万年增加1.64s,你知道是什么原因吗？

（介绍相关知识,并由学生首先根据自己初中所学知识进行回忆并举例说明生活中存在的摩擦力。）

为了进一步了解以上问题，今天这节课我们一起来研究第二章力的第四节内容：摩擦力。

【课堂学习】

学习活动一：摩擦力的概念、产生条件和分类

问题1：什么是摩擦力？

两个相互接触的物体，由于发生或者要发生相对运动，在其接触面上产生的阻碍相对运动的力，叫摩擦力。

（学生在结合初中所学摩擦力知识的基础上，回忆并由教师引导、总结出摩擦力的概念）

问题2：摩擦力产生的条件是什么？

①相互接触并挤压；②接触面粗糙；③有相对运动或相对运动趋势；

[说明]

摩擦力为接触力，存在弹力是产生摩擦力的前提之一，有f必有N，但有N却不一定

扬中

有f

问题3：摩擦力分为哪几种类型？

摩擦力通常分为静摩擦力、滑动摩擦力的滚动摩擦力三种

学习活动二：静摩擦力？

问题1：什么是静摩擦力？静摩擦力产生的条件是什么？

强调“相互接触”、“有相对运动趋势”。

问题2：静摩擦力的方向如何确定？

沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。

[演示]

手拿粉笔盒使之静止或向各个地区方向匀速运动

[总结]

静摩擦力方向与运动方向无关，必与相对运动趋势方向相反。

问题3：静摩擦力的作用点如何确定？

在不考虑转动时（物体可视为质点），一般都画在质心上。

问题4：静摩擦力的大小如何确定？

1、处于平衡状态时：[演示]

(1) 与对应的力等大、反向；(书P57图)

(2) 随对应的力增加而增大；

(3) 存在最大值fmax。

最大静摩擦力fmax：使物体由相对静止变为相对运动所需的最小外力值。

2、处于非平衡状态时，(1) 只要不滑动，也存在静摩擦力(强调相对静止)；

(2) 一般要根据牛顿定律求解；

(3) 同样也存在最大值fmax。

通常静摩擦力的大小满足：0 ≤

f静≤

fmax

。(作图说明) 学习活动三：滑动摩擦力

问题1：什么是滑动摩擦力？

口述概念，强调“相互接触”、“有相对运动”。

问题2：滑动摩擦力的作用点如何确定？

在不考虑转动时（物体可视为质点），一般都画在质心上。

问题3：滑动摩擦力的大小确定？

1、[学生探究]滑动摩擦力的相关因素及关系（可考虑分组）

2、总结：精确实验表明，滑动摩擦力跟正压力成正比，

即：f=μN

，其中μ叫做动摩擦因数，它与接触面的粗糙程度和材料有关。

μ无单位。

3、书P55旁批表格内容说明：

(1) 一般情况下，0<μ<1；

(2) 常见材料中，钢-冰间的μ值最小；

(3) 使用橡胶轮胎的原因之一在于其与路面间的μ值较大。

4、[学生探究]

滑动摩擦力与接触面积及相对速度无关！

强调f滑的科学测法

[说明]一般不特别指明时，可近似认为fmax=f滑。实际情况如图。

问题4：滑动摩擦力的方向确定？

1、方向：(1) 相对运动方向≠运动方向，二者可能相

同，也可能相反。

例如：A、人在行驶的火车车厢内反向行走（与同向行走）；

B、轻放在运转的传送带上的物体；

2、结论：滑动摩擦力方向与运动方向无关，必与相对运动方向相反。

*学习活动四：滚动摩擦力（介绍）

1、口述定义，并简单说明：在压力相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦小得多；方向

与相对运动方向相反。

2、说明：

（1）增大或减小摩擦力的方法，并举例说明（例：握油瓶、滚珠轴承）；

（2）N为正压力，倾斜时应折换成正压力（如右图）；

（3）摩擦力方向跟运动方向无关，但总与相对运动方向相反！

故：摩擦力可充当阻力，也可以充当动力，但总是阻碍相对运动

例如：①传送带上的粮袋在摩擦力的作用下向上运动；

②正是摩擦力使得车辆向前运动；

③人也是依靠摩擦力才能向前走动的；

（4）可用假设打滑的方法判别摩擦力的方向（例：车轮、传送带等）

（5）一般不特别指明时，可近似认为fmax=f滑。

（6）简单介绍一下阅读材料“流体的阻力”（与流速、横截面积等有关）

【课堂小结】

问题1：什么是摩擦力？摩擦力分为哪些类型？摩擦力产生的条件是什么？

问题2：什么是静摩擦力？如何确定静摩擦力的大小和方向？

问题3：什么是滑动摩擦力？如何确定滑动摩擦力的大小和方向？

【板书设计】

第四节 摩擦力

一、静摩擦力（产生条件、方向、大小、最大静摩擦力）

二、滑动摩擦力（产生条件、方向、大小）

三、关于滑动摩擦力、静摩擦力的说明

四、摩擦力

五、滚动摩擦（了解）

课堂反馈

1．关于摩擦力,下列说法正确的是

A．物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用

B．只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用

C．具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用

D．摩擦力的方向与物体运动方向相反

2．下列关于摩擦力的说法正确的是

A．摩擦力的方向总与物体的运动方向相反

B．摩擦力的大小与相应的正压力成正比

C．运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用

D．静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反

3．关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是

A．两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0

B．增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大

C．增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大

D．两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数决定于两接触面的粗糙程度

4．物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法中正确的是

A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力就越大；

B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力就越大；

C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面越大，滑动摩擦力就越大；

D．物体与支持面的压力一定，材料越粗糙，滑动摩擦力就越大．

5．如图3－3－4所示，木块质量为m，跟水平桌面的动摩擦因数为μ，受水平向右的力F的作用匀速运动，从物体到边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体保持匀速运动，下列说法正确的是

A．推力F因物体悬空部分越来越大而变小

B．推力F在物体下落前会变为原来的1/2

C．推力F始终是μmg

D．因接触面变小，动摩擦因数μ会变大

6．在μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为（g＝10N/kg） A．10N，向右

B．10N，向左

C．20N，向右

D．20N，向左

7．马拉着自重600N的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动，马需用水平拉力18N．如在雪橇上载货500kg，马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线运动？雪橇和冰面间的动摩擦因数为多少？

8．水平地面上放一个重为200N的铁块，铁块与地面间的最大静摩擦力大小为63N，铁块与地面间动摩擦因数为0.3，一个人用水平方向的力推静止的铁块，试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力的大小：

⑴物体静止时，用F=50N的向右推力；

⑵物体静止时，用F=80N的向右推力；

⑶物体以10m/s的初速度向左，用F=62N的推力向右

参考答案：

1、A

2、D

3、D

4、D

5、C

6、D

7、168 ，

0.03

8、(1) 50N

(2) 63N

(3) 60N

课后测评

1．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是

A．压力越大，滑动摩擦力越大

B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大

C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大

D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大

2．置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力

的大小

A．与压力成正比

B．等于水平拉力

C．小于滑动摩擦力

D．在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变

3．如图，木块质量为m，跟水平桌面的动摩擦因数为μ，受水平向右的力F的作用匀速运动，从物体到边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体保持匀速运动，下列说法正确的是

A．推力F因物体悬空部分越来越大而变小

B．推力F在物体下落前会变为原来的1/2

C．推力F始终是μmg

D．因接触面变小，动摩擦因数μ会变大

4．关于弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是

A．两物体间若有弹力，就一定有摩擦力

B．两物体间若有摩擦力，就一定有弹力

C．弹力和摩擦力的方向必互相垂直

D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间

5．一物体置于粗糙水平地面上，按图2所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是

A．f甲＞f乙＞f丙

B．f乙＞f甲＞f丙

C．f丙＞f乙＞f甲

D．f甲=f乙=f丙

6．如图是一主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图，主动轮的转动方向如图所示，试分析A轮上M点和B轮上N点受到的摩擦力的方向：fM______，fN______。

7．如图所示，一质量为2kg的物体夹在两木板之间，物体左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同。若把该物从上面匀速抽出，需50N的力。若把它从下面匀速抽出，则需多大的力。(设两木板对物体的压力不变) 参考答案：

1、D

2、BD

3、C

4、BC

5、D

6、向下，向下

7、10N